[发明专利]图像编码装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像编码装置，特别是遵循H.264/AVC标准对运动图像数据进行编码的图像编码装置。

背景技术

在H.264/AVC标准规定的数据压缩技术中有一种熵编码(可变长编码)。熵编码的方式有两种，即，基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC，Context-based Adaptive Variable Length Coding)和基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC，Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)。CABAC是通过将随时间变化的编码对象的出现频率和各符号在编码时的发生概率调整为一致，而进行最佳压缩状态的熵编码的方式。

CABAC编码主要分为两个处理。第一个是称为二进制化(binarization)的处理，该处理将称为语义(Syntax)的需要编码的多进制数据变换为二进制数据；第二个是对二进制化得到的二进制数据计算上下文并进行算术编码的处理。

在算术编码中，对二进制数据的每个比特求出“0”和“1”的出现概率、进行编码处理，同时也更新出现概率。这样，算术编码是以比特为单位的处理，因此算术编码的处理速度一般为1比特/1时钟周期。并且，出现概率是以比特为单位进行相应切换、根据比特值来更新，因此很难在算术编码之前正确获知通过算术编码所得到的编码量。

并且，在H.264/AVC标准中，采用4-2-0格式、且各像素的亮度和色度用8比特表示时，一个宏块的最大编码量为3200比特。对一个宏块进行编码的结果，编码量超过3200比特时，必须改变编码条件对该宏块进行再次编码。编码量超过3200比特时，还有一种方法是选择帧内宏块脉冲编码调制(I_PCM，Intra Macroblock Pulse Coding Modulation)作为mb_type，选择I_PCM数据代替编码数据。由于在实际得到编码数据之前，难以正确获知通过CABAC所得到的编码量，因此，编码对象宏块的最大编码量是否为限制值或限制值以下的判定是在CABAC编码之后进行。

另外，还公开有如下技术：监视输入到算术编码部的数据量，当该数据量以某种处理单位超过阈值时，在编码数据和非压缩数据中选择其一作为图像编码装置输出的数据。其中，编码数据通过对使用与得到该输入数据时所用参数不同的参数得到的输入数据进行算术编码而得到。

图1是表示现有图像编码装置50的功能性结构的方框图。

现有的图像编码装置50是对输入的图像数据进行编码并输出比特流(bit stream)的装置。下面说明图像编码装置50的工作概要。这里，图像数据是有关运动图像的数据，例如：组成运动图像的宏块数据等实体数据、宏块类型(mb_type)等控制信息、及其他属性信息等。

作为编码对象的运动图像数据被输入到运动预测部51、帧内预测部52和I_PCM数据缓存53中。运动预测部51，从包含编码对象块的帧以外的帧中检测与编码对象块相似的块，求出编码对象块和检测出的块之间的差分图像，将差分图像和运动矢量输出到输入选择部54。帧内预测部52，使用相邻块的图像对画面内的编码对象块的图像进行预测，求出编码对象块的图像和预测图像之间的差分图像，将差分图像和预测模式输出到输入选择部54。I_PCM数据缓存53保存所输入运动图像的原图像数据即I_PCM数据。

输入选择部54，从来自运动预测部51的数据和来自帧内预测部52的数据之中选择量少的一方。正交变换部55对输入选择部54所选择的数据进行离散余弦变换(DCT，Discrete Cosine Transform)，离散余弦变换为正交变换的一种。量化部56对由正交变换部55得到的DCT系数进行量化。二进制化部57对量化的DCT系数进行二进制化，CABAC编码部59对二进制化得到的二进制数据进行算术编码，输出缓存60保存算术编码后的数据(编码数据)。